Forskellene mellem masse og vægt for Kids

Masse og vægt er let at forvirre. Forskellen er mere end noget, der plager eleverne til at lave lektier - det er i spidsen for videnskaben. Du kan hjælpe børnene med at forstå dette ved at gå over enheder og ved at diskutere tyngdekraften, hvor masse kommer fra og hvordan masse og vægt virker i forskellige situationer.

Massevægt mod vægt

En vigtig forskel mellem masse og vægten er, at vægten er en kraft, mens massen ikke er. Vægt henviser specifikt til kraftens tyngdekraft gælder for en genstand. Masse afspejler mængden af ​​materiale (dvs. elektroner, protoner og neutroner), som en genstand indeholder. Vi kan placere en skala på månen og veje et objekt der. Vægten vil være anderledes, fordi tyngdekraften er forskellig. Men massen vil være den samme i verden måler skalaer i metriske enheder, såsom gram eller kilogram (1.000 gram). Selv om du måske siger, at noget "vejer" 10 kg, taler du faktisk om sin masse, ikke vægten. I videnskaben måles vægten i Newtons, kraftenheden, men det bruges ikke i hverdagen.

Vægt: Kraft på grund af tyngdekraften

Vægt er den kraft, som tyngdekraften virker på et objekt. For at konvertere mellem masse og vægt bruger du værdien for tyngdekraft acceleration g = 9,81 meter per sekund kvadreret. For at beregne vægten, W, i Newtons multiplicerer du massen, m, i kg gange g: W = mg. For at få masse fra vægt dividerer du vægten ved g: m = W /g. En metrisk skala bruger den ligning til at give dig en masse, selvom skalaens indre arbejde reagerer på kraft.

Med børn er det nyttigt at tale om vægt på en anden planet, månen eller et asteroide. Værdien af ​​g er forskellig, men princippet er det samme. Formlerne gælder dog kun nær overfladen, hvor gravitationsaccelerationen ikke ændres meget med placering. Langt fra overfladen skal du bruge Newtons formel til gravitationsstyrken mellem to fjerne genstande. Vi henviser dog ikke til denne kraft som vægt.

Newtons bevægelseslove

Newtons første lov om bevægelse siger, at genstande i ro har tendens til at blive i ro, mens genstande er i bevægelse at være i bevægelse. Newtons anden lov siger, at accelerationen, a, af et objekt er lig med netkraften på den, F, divideret med dens masse: a = F /m. En acceleration er en forandring i bevægelse, så for at ændre en bevægelsestilstands bevægelse anvender du en kraft. Trægheden eller massen af ​​en genstand modstår ændringen.

Gravitations versus trægthedsmasse

Fordi acceleration er en bevægelsesegenskab, ligegyldigt, kan du måle det uden at bekymre dig om kraft eller masse . Antag at du anvender en kendt mekanisk kraft på en genstand, måler accelerationen, og beregner dermed sin masse. Dette er objektets trægmasse. Derefter arrangerer du en situation, hvor den eneste kraft på objektet er tyngdekraft, og igen måler accelerationen og beregner dens masse. Dette kaldes objektets tyngdekraftmasse. Fysikere har længe spekuleret på, om gravitations- og inertiemasse virkelig er identisk. Tanken om at de er identiske hedder ækvivalensprincippet og har vigtige konsekvenser for fysikkens love. I hundredvis af år har fysikere udført følsomme forsøg for at teste ækvivalensprincippet. Fra 2008 havde de bedste eksperimenter bekræftet det til en del i 10 billioner.